DEFECTOS DE LA SOLDADURA
CONTENIDO
1.-DETERMINAR LOS DEFECTOS
QUE PUEDAN PRESENTAR LAS SOLDADURAS
1.1.- CUARTEADURAS
Las cuarteaduras son interrupciones tipo fractura en la
soldadura misma, o en el metal base antecedente a la soldadura. Este tipo es
tal vez el defecto de soldadura más serio debido a que constituye una discontinuidad
en el metal, que produce una importante reducción en la resistencia de la
soldadura. Las grietas en la soldadura se originan porque la soldadura o el
metal base o ambos son frágiles o tienen baja ductilidad combinadas con una
alta limitación durante la contracción. En general, este defecto debe
repararse. ver imagen
1.2.-CAVIDADES
Estas incluyen diversos efectos de porosidad y
contracción. La porosidad consiste en pequeños defectos en el metal de la
soldadura, formados por gases atrapados durante la solidificación. Los defectos
pueden tener forma esférica (huecos en forma de burbuja) o alargada (huecos en
forma de gusano). Por lo general la porosidad es el resultado de la inclusión
de gases atmosféricos, así como de sulfuro en el metal de soldadura o de
contaminantes en la superficie. Los defectos de contracción son cavidades
formadas por el encogimiento durante la solidificación. Estos dos tipos de
defectos tipo cavidad son semejantes a los defectos que se encuentran en la
fundición y ponen de manifiesto la similitud entre esta y la soldadura. ver imagen
Los
gases que forman los huecos se derivan de los gases liberados por el
enfriamiento del metal de la soldadura, como consecuencia de la reducción de
solubilidad al descender la temperatura y de las reacciones químicas que tienen
lugar dentro de la propia soldadura.
1.3.-INCLUSIONES
SÓLIDAS
Las inclusiones sólidas son materiales
sólidos no metálicos atrapados en la soldadura. Son los óxidos no metálicos que
se encuentran a veces en forma d inclusiones alargadas y globulares en los
cordones de soldadura.
La forma más común son las inclusiones de
escoria generadas durante los diferentes procesos de soldadura con arco
eléctrico que usan fundente. En lugar de flotar en la parte superior del pozo
de soldadura los glóbulos de escoria quedan atrapados durante la solidificación
del metal. Otra forma de inclusión son los óxidos metálicos que se forman
durante la soldadura de ciertos metales como el aluminio los cuales normalmente
tienen un recubrimiento superficial de Al2O3.ver imagen
1.4.-FUSIÓN INCOMPLETA
Un defecto conocido como carencia de fusión es
simplemente una gota de soldadura en la cual no ocurre la fusión a través de
toda la sección transversal del al unión. Un defecto relacionado pero diferente
es la carencia de penetración. El termino penetración hacen referencia a la
profundidad que alcanza la soldadura dentro del metal base de la unión. Una
carencia de penetración significa que la fusión no penetro lo suficiente en la
raíz de la unión en relación con las normas especificadas. Ver figura
1.5.- AGRIETAMIENTO
El agrietamiento de las juntas soldadas
ocurre por la presencia de esfuerzos multidireccionales localizados que en
algún punto rebasan la resistencia máxima del metal. Cuando se abren grietas
durante la soldadura o como resultado de ésta, generalmente solo es aparente
una ligera deformación de la pieza de trabajo.
Después que se ha enfriado una junta
soldada, hay más probabilidades de que ocurra agrietamiento cuando el material
es duro o frágil. Un material dúctil soporta concentraciones de esfuerzo que
pudieran ocasionar falla en un material duro o frágil.ver imagen
2.--DETERMINAR
LAS CAUSAS POR LAS CUALES ESTOS DEFECTOS APAREZCAN.
GRIETAS EN LA SOLDADURA
CAUSA
SOLUCION
Alta rigidez en la junta
Precalentamiento:
Usar golpeteo; cambie la sucesión de la soldadura por retroceso o aumente
la sección transversal del cordón
Soldadura defectuosa
Vea
porosidades o inclusiones
Electrodos defectuosos (excentricidad, humedad en
el revestimiento, núcleo de alambre pobre)
Cambie
electrodos, controle la humedad por buen almacenaje
Dilución pobre
Reduzca
la separación de raíz
Cordón de escasa profundidad, a ancho
Aumenta
la sección transversal profundidad o ancho, del cordón, cambie el tipo del
electrodo
Excesivo carbón o aleación tomado del metal de
base
Reduzca
penetración bajando la corriente y la velocidad de avance, cambie el tipo
de electrodo
Distorsión angular, causando tensión a la raíz del
cordón
Compense
la soldadura en ambos lados, use martilleo o golpeteo precalentamiento
Excesivo azufre en el metal base
Use
EXX15 16 electrodos
Grietas en el cráter
Rellene el cráter. Retroceda si es necesario
retire
GRIETAS EN
EL METAL BASE
CAUSA
SOLUCION
Hidrógeno
en la atmósfera del arco
Use condiciones libres de
hidrógeno. Use EXX15 16; arco sumergido o gas inerte o proceso de arco
protegido; precalentamiento después de soldado haga en envejecimiento o
recocido
Alta
Dureza (aceros)
Precalentamiento, aumente el
calor absorbido en la soldadura, postcalentamiento sin enfriar, después de
soldada, suelde con electrodo austenítico
Alta
resistencia, con baja ductilidad
Use metal recocido o normal
Alta
temperatura de transición.
Prioridad de tratamiento térmico
para soldar dentro de sus condiciones de dureza o diferentes aleaciones.
Fases
frágiles
Tratamiento térmico antes
desoldar para poner las fases frágiles en solución.
Excesivo
esfuerzo.
Rediseñe,
cambie la sucesión o use recocidos intermedios.
POROSIDAD
CAUSA
SOLUCION
Excesivo
H2, O2, N2 o humedad en la atmósfera
Cambie el electrodo a EXX15 16 o
use proceso de gas. Bajo Hidrógeno MIG-TIG (arco sumergido)
Alta
velocidad de enfriamiento de soldadura
Aumente el calor absorbido,
precalentamiento
Mucho
azufre en el metal base
Use EXX16 16 o acero bajo en azufre
Aceite, pintura o herrumbre en
el acero
Limpie
las superficies de las juntas
Longitud
de arco inadecuada corriente o manipulación
Use arco adecuado, controle la
técnica de soldar
Excesiva
humedad en el electrodo o en la junta
Use electrodos y materiales
secos
Revestimientos
galvanizados
Use E6010 para remover el Zn
3.--DETERMINAR
LOS DEFECTOS APARENTES QUE SE PRESENTEN EN LAS SOLDADURAS.
3.1.-
DISCONTINUIDAD
Una discontinuidad es una alteración de las propiedades
normales de un metal, todos los metales presentan alguna discontinuidad. Estas
discontinuidades se pueden clasificar, dependiendo de su efecto sobre las
propiedades de los metales. Las discontinuidades que afectan a la soldadura en
sus propiedades, pudiendo causar falla en servicio son llamados defectos. De
esto podemos concluir:“Una discontinuidad se define como una variación de la
estructura típica de un soldadura, falta de homogeneidad en la composición
química, mecánica, metalúrgica o características físicas del material base o de
aporte”.ver imagen
3.2.-SOBREESPESOR
EXCESIVO
Es un exceso de metal depositado en las
pasadas finales.
Puede ser debido a:
Poca velocidad de soldeo.
Poca separación entre las chapas a unir a
tope.
Ver imagen
3.3.-POROSIDAD
AGRUPADA (“CLUSTER POROSITY”)
Es un agrupamiento localizado de poros.
Generalmente resulta por un inicio o fin inadecuado del
arco de
soldadur
3.4.- PROYECCIONES
Son gotas de metal fundido propias del proceso, que no representan riesgo
mecánico para el cordón a menos que sea excesiva su cantidad. Se deben
principalmente a elevadas intensidades de trabajo y a una gran distancia del
electrodo y la pieza. Ver ima
3.5.-PENETRACIÓN INADECUADA SIN
DESALINEAMIENTO (IP)
La penetración inadecuada (IP) es definida como el
llenado incompleto de la raíz de la soldadura. Esta condición es mostrada
esquemáticamente en la figra . iamgen
3.6.-PENETRACIÓN INADECUADA DEBIDA A
DESALINEAMIENTO (IPD)
La penetración inadecuada debida a desalineamiento (IPD)
es definido como la condición que existe cuando un canto de la raíz está
descubierto porque la tubería adyacente o la preparación de junta están
desalineadas. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la imagen ver imagen
3.7.-PENETRACIÓN TRANSVERSAL INADECUADA (ICP)
La penetración transversal inadecuada ICP es definida
como una imperfección sub superficial entre el primer pase interno y el primer
pase externo que es causado por la penetración inadecuada de las caras
verticales. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la imagen . ver imagen
3.8.-CONCAVIDAD INTERNA (IC)
Un cordón que ha sido fundido adecuadamente y que ha
penetrado completamente el espesor de la tubería a lo largo de ambos lados del
bisel pero cuyo centro está más abajo de la superficie interior de la pared de
la tubería. La magnitud de la concavidad es la distancia perpendicular entre
una extensión axial de la superficie de la pared de la tubería y el punto más
bajo de la superficie del cordón soldado, es mostrado esquemáticamente en la imagen
Cualquier longitud de IC es aceptable si la densidad de
la imagen radiográfica en la IC no excede a la del material base más delgada.
En áreas donde se excede la densidad del material base más delgada, se aplicará
el criterio para quemada pasante (BT)
3.9.-QUEMADA
PASANTE (BT)
Una quemada pasante (BT)
es definida como una porción del pase de raíz donde una excesiva penetración ha
causado que el baño de soldadura penetre hacia el interior del tubo (provocando
un agujero o perforación en el cordón). Para tuberías con un diámetro exterior
mayor o igual que 2,375 pulg (60,3 mm), un BT debe ser considerado defecto si
existe alguna de las siguientes condiciones ver imagen
3.10.-CAVIDADES
Es una discontinuidad o un defecto que se detecta radiograficamente en las uniones
soldadas, se da debido a la contracción del material como a la presencia de
gases atrapados. Ver imagen
3.11.-AGRIETAMIENTO EN FRÍO INFLUENCIA
DEL HIDROGENO
Cuando las grietas
no son inergranulares (Transgranulares), sin una aparente tendencia a bordear
los limites de grano, sino atravesándolos, entonces el agrietamiento
posiblemente ocurrió a temperaturas relativamente bajas, y se considera un
agrietamiento en frío. Ver imagen
4.-DETERMINAR LOS
DEFECTOS INTERNOS QUE SE PRESENTEN EN LAS SOLDADURAS.
4.1.-FALTA
DE PENETRACIÓN
Ya que supone una disminucion ver imagen en la garganta
de la soldadura en ángulo y, por lo tanto, de su resistencia. Debemos ser
conscientes de que cualquier defecto que cause pérdida importante de la
resistencia, puede producir la rotura catastrófica de una construcción soldada.
Es
una falta de fusión en la zona que se conoce como raíz de la soldadura (A). En
las soldaduras con penetración parcial se considera falta de penetración cuando
se obtienen penetraciones de dimensiones menores alas especificadas o deseadas
(B).
4.2.-MORDEDURA
Y SOPLADURA
Tampoco suele considerarse grave, a no
ser que sea de la envergadura del de la imagen, causando una importante pérdida
de espesor en la pieza soldada. Dicha pérdida de espesor se traduce
irremediablemente en una disminución de resistencia y en una alta probabilidad
de rotura de la pieza.
Una mordedura es una falta de metal, en forma de surco de
longitud variable, en cualquiera de los bordes de un cordón de soldadura,
pudiendo aparecer entre las soldaduras y el metal base o entre dos cordones
4.3.-EXCESO
DE PENETRACIÓN.
Suele estar permitido hasta un cierto límite
por las normativas correspondientes. La causa que lo produce, en la mayor parte
de los casos, es un exceso de intensidad de soldeo o a una baja velocidad de
desplazamiento. En el caso concreto de la imagen adjunta, la escasa velocidad
de soldeo no parece la causa puesto que no se muestra sobre espesor excesivo ni
exceso de convexidad, que suelen venir asociadas a un soldeo lento ver imagen
4.4.-AGRIETAMIENTO POR GOLPE DE ARCO
Hay muchas razones por las que ocurre agrietamiento en la
soldadura y en la zona adyacente a la misma conocida como zona afectada por el
calor (ZAC), una causa de agrietamiento conocida es cuando sin la debida
atención se realiza el arco eléctrico fuera de la ranura de la soldadura. Ver
imagen
4.5.-AGRIETAMIENTO BAJO CORDÓN DE SOLDADURA
Esta forma de agrietamiento ocurre en el metal base a muy
corta distancia de la línea de fusión. Esto ocurre en aceros de baja y alta
aleación, ver imagen. Los factores responsables de esta forma de agrietamiento
no son completamente conocidos, se sabe que el hidrógeno disuelto puede estar presente.
Ver imagen
4.6.-AGRIETAMIENTO RETARDADO
El agrietamiento retardado esta usualmente asociado con
soldaduras hechas en materiales de pequeños espesores. Esta forma de
agrietamiento ocurre en el cordón de soldadura y es causado, en parte, por el
patrón de solidificación y enfriamiento de la soldadura. Porque el metal base
es mucho
5.-DETERMINAR LAS NORMAS DE PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN
DE LOS DEFECTOS DE LAS SOLDADURAS.
5.1.-
INSTITUTO INTERNACIONAL DE SOLDADURA (I.I.W.), CLASIFICACIÓN DE DEFECTOS EN
SOLDADURAS.
Esta
norma clasifica los defectos ver imagen de la siguiente forma:
Serie 100 -
Fracturas. Longitudinales, transversales, radiales y en cráter.
Serie 200 -
Cavidades. Bolsas de gas, porosidad interna, porosidad superficial.
Serie 300 -
Inclusiones sólidas, escoria, fundente, óxidos metálicos y materiales extraños.
Serie 400 -
Penetración o fusión incompleta.
Serie 500 -
Forma imperfecta o contorno inaceptable, Socavado, refuerzo excesivo, falta de
llenado, forma del chaflán.
Serie 600 -
Defectos varios no incluidos anteriormente. Golpes de arco, salpicadura
excesiva, superficie áspera.
5.2.-INSTITUTO AMERICANO DEL PETRÓLEO (API)
5.2.1.-FUSIÓN INCOMPLETA (IF)
La fusión incompleta (IF) es definido como una imperfección superficial entre el metal de
soldadura y el material base que está abierto a la superficie. Esta condición
es mostrada esquemáticamente en la ver imagen IF debe ser considerado defecto si existe
alguna de las siguientes condiciones:
a)
La longitud de una indicación individual IF excede a 1 pulg (25 mm).
b)
La suma de las longitudes de las indicaciones IF en una longitud de cordón continuo
de 12 pulg (300 mm) excede 1 pulg (25 mm).
c)
La suma de las longitudes de las indicaciones IF exceden el 8 % de longitud en
cualquier soldadura con menos de 12 pulg (300) de longitud de cordón
Inclusiones
de escoria
Una inclusión de escoria es definida como un sólido no
metálico entrampado en el metal depositado o entre el metal base y el metal
depositado. Inclusiones de escoria alargadas (ESls) por ejemplo, líneas de escoria continua o entrecortada, son
encontradas usualmente en la zona de fusión. Las inclusiones de escoria aisladas
(ISIs) son formadas irregularmente y
pueden ser localizadas en cualquier lugar de la soldadura. Para propósitos de
evaluación, cuando se mida el tamaño de una indicación radiográfica, la máxima
dimensión de la indicación debe ser considerada como su longitud.
Para tuberías con un diámetro exterior mayor o igual que
2,375 pulg (60,3 mm), una inclusión de escoria debe ser considerada defecto si
existe alguna de las siguientes condiciones:
a) La longitud de una indicación ESI excede las 2 pulg
(50 mm).
b) Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones
ESI en cualquier tramo continúo de 12 pulg (300 mm) de cordón de soldadura
excede a 2 pulg (50 mm).
c) Cuando el ancho de una indicación ESI excede a 1/16
pulg (1,6 mm).
d) Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones
ISI en cualquier tramo continuo de 12 pulg (300 mm) de cordón de soldadura
excede a 1/2 pulg (13 mm).
e) Cuando el ancho de una indicación ISI excede a 1/8
pulg (3 mm).
f) Cuando más de cuatro indicaciones ISI con el máximo
ancho de 1/8 pulg (3 mm) están presentes en cualquier tramo continuo de 12 pulg
(300 mm) de cordón de soldadura.
g) Cuando las longitudes sumadas de indicaciones ESI e
ISI exceden el 8 % de la longitud soldada
5,2,2.-AWS
American Welding Society
5.2.3.-AWS D1.1
Los END se hacen utilizando los lineamientos
de la ANSI/AWS B1.0 “Guide for Non destructive Inspection of Welds”, y la
metodología debe conformar a diversas normas ASTM. El personal que hace los
ENDs debe estar calificado de acuerdo con la ASNT RP SNT-TC-1A.
5.2.4.-API 1104:
La radiografía se hace con los procedimientos
de la misma norma, los ICI surgen de ASTM
E 142 ó E 747; los procedimientos de las otras técnicas de ENDs deben
cumplir con otras normas ASTM. Los que interpretan las placas deben ser Niveles
II ó III exclusivamente (no dice de qué norma, pero se supone que es ASNT).
5.2.5.-ASME (BPVC y B31)
Los ENDs se realizan con procedimientos dados
por la Sección V del BPVC. El personal que hace los ENDs debe estar certificado
de acuerdo con ASNT.API 620/650 Ídem al ASME.
5.2.6.- DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS DE
SOLDADURA
Método de Ensayo
- Utilización de un principio físico en un END, como ser:
RT - Radiografía (Radiographic testing)
UT - Ultrasonido (Ultrasonic testing)
MT Partículas magnetizables
(Magnetic testing)
PT Líquidos penetrantes (Penetrant liquids
testing)
VT -
Evaluación visual (Visual testing)
LT -
Ensayo de estanqueidad (Leak testing)
ET -
Corrientes parásitas (Eddy’s current testing)
AE - Emisión acústica (Acustic emission)
DESALINEACIÓN (“HIGH – LOW”)
Esta
discontinuidad se da cuando en las uniones soldadas a tope las superficies que
deberían ser paralelas se presentan desalineadas; también puede darse cuando se
sueldan dos caños que se han presentado excéntricamente, o poseen
ovalizaciones. Las normas limitan esta desalineación, normalmente en función
del espesor de las partes a soldar.
• Es frecuente que
en la raíz de la soldadura esta desalineación origine un borde sin fundir.
PENETRACIÓN EXCESIVA
(“Excesive penetration”) En una soldadura simple desde un
solo lado (típicamente soldaduras de cañerías), esta discontinuidad representa un
exceso de metal aportado en la raíz de la soldadura que da lugar a descolgaduras
de meta fundido.
SALPICADURAS (“SPATTER”)
Son los glóbulos de metal de aporte transferidos
durante la soldadura y adheridos a la superficie del metal base, o a la zona
fundida ya solidificada. Es inevitable producir cierto grado de salpicaduras,
pero deben limitarse eliminándose, aunque más no sea por estética, de la
superficie soldada. Las salpicaduras pueden ser origen de microfisuras (como los arranques de arco sobre el metal base), y simultáneamente
son un punto de inicio de la oxidación en superficies pintadas ya que tarde o
temprano estos glóbulos podrán desprenderse del metal base, llevando congo la
pintura superficial allí localiza
1.2.-CAVIDADES
Estas incluyen diversos efectos de porosidad y
contracción. La porosidad consiste en pequeños defectos en el metal de la
soldadura, formados por gases atrapados durante la solidificación. Los defectos
pueden tener forma esférica (huecos en forma de burbuja) o alargada (huecos en
forma de gusano). Por lo general la porosidad es el resultado de la inclusión
de gases atmosféricos, así como de sulfuro en el metal de soldadura o de
contaminantes en la superficie. Los defectos de contracción son cavidades
formadas por el encogimiento durante la solidificación. Estos dos tipos de
defectos tipo cavidad son semejantes a los defectos que se encuentran en la
fundición y ponen de manifiesto la similitud entre esta y la soldadura. ver imagen
Los
gases que forman los huecos se derivan de los gases liberados por el
enfriamiento del metal de la soldadura, como consecuencia de la reducción de
solubilidad al descender la temperatura y de las reacciones químicas que tienen
lugar dentro de la propia soldadura.
1.3.-INCLUSIONES
SÓLIDAS
Las inclusiones sólidas son materiales
sólidos no metálicos atrapados en la soldadura. Son los óxidos no metálicos que
se encuentran a veces en forma d inclusiones alargadas y globulares en los
cordones de soldadura.
La forma más común son las inclusiones de
escoria generadas durante los diferentes procesos de soldadura con arco
eléctrico que usan fundente. En lugar de flotar en la parte superior del pozo
de soldadura los glóbulos de escoria quedan atrapados durante la solidificación
del metal. Otra forma de inclusión son los óxidos metálicos que se forman
durante la soldadura de ciertos metales como el aluminio los cuales normalmente
tienen un recubrimiento superficial de Al2O3.ver imagen
1.4.-FUSIÓN INCOMPLETA
Un defecto conocido como carencia de fusión es
simplemente una gota de soldadura en la cual no ocurre la fusión a través de
toda la sección transversal del al unión. Un defecto relacionado pero diferente
es la carencia de penetración. El termino penetración hacen referencia a la
profundidad que alcanza la soldadura dentro del metal base de la unión. Una
carencia de penetración significa que la fusión no penetro lo suficiente en la
raíz de la unión en relación con las normas especificadas. Ver figura
1.5.- AGRIETAMIENTO
El agrietamiento de las juntas soldadas
ocurre por la presencia de esfuerzos multidireccionales localizados que en
algún punto rebasan la resistencia máxima del metal. Cuando se abren grietas
durante la soldadura o como resultado de ésta, generalmente solo es aparente
una ligera deformación de la pieza de trabajo.
Después que se ha enfriado una junta
soldada, hay más probabilidades de que ocurra agrietamiento cuando el material
es duro o frágil. Un material dúctil soporta concentraciones de esfuerzo que
pudieran ocasionar falla en un material duro o frágil.ver imagen
2.--DETERMINAR
LAS CAUSAS POR LAS CUALES ESTOS DEFECTOS APAREZCAN.
GRIETAS EN LA SOLDADURA
|
GRIETAS EN
EL METAL BASE
|
POROSIDAD
|
3.--DETERMINAR
LOS DEFECTOS APARENTES QUE SE PRESENTEN EN LAS SOLDADURAS.
3.1.-
DISCONTINUIDAD
3.2.-SOBREESPESOR
EXCESIVO
Es un exceso de metal depositado en las
pasadas finales.
Puede ser debido a:
Poca velocidad de soldeo.
Poca separación entre las chapas a unir a
tope.
Ver imagen
3.3.-POROSIDAD
AGRUPADA (“CLUSTER POROSITY”)
Es un agrupamiento localizado de poros.
Generalmente resulta por un inicio o fin inadecuado del
arco de
soldadur
soldadur
3.4.- PROYECCIONES
3.5.-PENETRACIÓN INADECUADA SIN
DESALINEAMIENTO (IP)
La penetración inadecuada (IP) es definida como el llenado incompleto de la raíz de la soldadura. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la figra . iamgen
3.6.-PENETRACIÓN INADECUADA DEBIDA A
DESALINEAMIENTO (IPD)
La penetración inadecuada debida a desalineamiento (IPD)
es definido como la condición que existe cuando un canto de la raíz está
descubierto porque la tubería adyacente o la preparación de junta están
desalineadas. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la imagen ver imagen
3.7.-PENETRACIÓN TRANSVERSAL INADECUADA (ICP)
3.8.-CONCAVIDAD INTERNA (IC)
Un cordón que ha sido fundido adecuadamente y que ha
penetrado completamente el espesor de la tubería a lo largo de ambos lados del
bisel pero cuyo centro está más abajo de la superficie interior de la pared de
la tubería. La magnitud de la concavidad es la distancia perpendicular entre
una extensión axial de la superficie de la pared de la tubería y el punto más
bajo de la superficie del cordón soldado, es mostrado esquemáticamente en la imagen
3.9.-QUEMADA
PASANTE (BT)
3.10.-CAVIDADES
Es una discontinuidad o un defecto que se detecta radiograficamente en las uniones
soldadas, se da debido a la contracción del material como a la presencia de
gases atrapados. Ver imagen
3.11.-AGRIETAMIENTO EN FRÍO INFLUENCIA
DEL HIDROGENO
Cuando las grietas
no son inergranulares (Transgranulares), sin una aparente tendencia a bordear
los limites de grano, sino atravesándolos, entonces el agrietamiento
posiblemente ocurrió a temperaturas relativamente bajas, y se considera un
agrietamiento en frío. Ver imagen
4.-DETERMINAR LOS
DEFECTOS INTERNOS QUE SE PRESENTEN EN LAS SOLDADURAS.
4.1.-FALTA
DE PENETRACIÓN
Ya que supone una disminucion ver imagen en la garganta
de la soldadura en ángulo y, por lo tanto, de su resistencia. Debemos ser
conscientes de que cualquier defecto que cause pérdida importante de la
resistencia, puede producir la rotura catastrófica de una construcción soldada.
Es
una falta de fusión en la zona que se conoce como raíz de la soldadura (A). En
las soldaduras con penetración parcial se considera falta de penetración cuando
se obtienen penetraciones de dimensiones menores alas especificadas o deseadas
(B).
4.2.-MORDEDURA
Y SOPLADURA
Tampoco suele considerarse grave, a no
ser que sea de la envergadura del de la imagen, causando una importante pérdida
de espesor en la pieza soldada. Dicha pérdida de espesor se traduce
irremediablemente en una disminución de resistencia y en una alta probabilidad
de rotura de la pieza.
Una mordedura es una falta de metal, en forma de surco de
longitud variable, en cualquiera de los bordes de un cordón de soldadura,
pudiendo aparecer entre las soldaduras y el metal base o entre dos cordones
4.3.-EXCESO
DE PENETRACIÓN.
Suele estar permitido hasta un cierto límite
por las normativas correspondientes. La causa que lo produce, en la mayor parte
de los casos, es un exceso de intensidad de soldeo o a una baja velocidad de
desplazamiento. En el caso concreto de la imagen adjunta, la escasa velocidad
de soldeo no parece la causa puesto que no se muestra sobre espesor excesivo ni
exceso de convexidad, que suelen venir asociadas a un soldeo lento ver imagen
4.4.-AGRIETAMIENTO POR GOLPE DE ARCO
Hay muchas razones por las que ocurre agrietamiento en la
soldadura y en la zona adyacente a la misma conocida como zona afectada por el
calor (ZAC), una causa de agrietamiento conocida es cuando sin la debida
atención se realiza el arco eléctrico fuera de la ranura de la soldadura. Ver
imagen
4.5.-AGRIETAMIENTO BAJO CORDÓN DE SOLDADURA
Esta forma de agrietamiento ocurre en el metal base a muy
corta distancia de la línea de fusión. Esto ocurre en aceros de baja y alta
aleación, ver imagen. Los factores responsables de esta forma de agrietamiento
no son completamente conocidos, se sabe que el hidrógeno disuelto puede estar presente.
Ver imagen
4.6.-AGRIETAMIENTO RETARDADO
El agrietamiento retardado esta usualmente asociado con
soldaduras hechas en materiales de pequeños espesores. Esta forma de
agrietamiento ocurre en el cordón de soldadura y es causado, en parte, por el
patrón de solidificación y enfriamiento de la soldadura. Porque el metal base
es mucho
5.-DETERMINAR LAS NORMAS DE PREVENCIÓN Y CORRECCIÓN
DE LOS DEFECTOS DE LAS SOLDADURAS.
5.1.-
INSTITUTO INTERNACIONAL DE SOLDADURA (I.I.W.), CLASIFICACIÓN DE DEFECTOS EN
SOLDADURAS.
Esta
norma clasifica los defectos ver imagen de la siguiente forma:
Serie 100 -
Fracturas. Longitudinales, transversales, radiales y en cráter.
Serie 200 -
Cavidades. Bolsas de gas, porosidad interna, porosidad superficial.
Serie 300 -
Inclusiones sólidas, escoria, fundente, óxidos metálicos y materiales extraños.
Serie 400 -
Penetración o fusión incompleta.
Serie 500 -
Forma imperfecta o contorno inaceptable, Socavado, refuerzo excesivo, falta de
llenado, forma del chaflán.
Serie 600 -
Defectos varios no incluidos anteriormente. Golpes de arco, salpicadura
excesiva, superficie áspera.
5.2.-INSTITUTO AMERICANO DEL PETRÓLEO (API)
5.2.1.-FUSIÓN INCOMPLETA (IF)
La fusión incompleta (IF) es definido como una imperfección superficial entre el metal de
soldadura y el material base que está abierto a la superficie. Esta condición
es mostrada esquemáticamente en la ver imagen IF debe ser considerado defecto si existe
alguna de las siguientes condiciones:
a)
La longitud de una indicación individual IF excede a 1 pulg (25 mm).
b)
La suma de las longitudes de las indicaciones IF en una longitud de cordón continuo
de 12 pulg (300 mm) excede 1 pulg (25 mm).
c)
La suma de las longitudes de las indicaciones IF exceden el 8 % de longitud en
cualquier soldadura con menos de 12 pulg (300) de longitud de cordón
Inclusiones
de escoria
Una inclusión de escoria es definida como un sólido no
metálico entrampado en el metal depositado o entre el metal base y el metal
depositado. Inclusiones de escoria alargadas (ESls) por ejemplo, líneas de escoria continua o entrecortada, son
encontradas usualmente en la zona de fusión. Las inclusiones de escoria aisladas
(ISIs) son formadas irregularmente y
pueden ser localizadas en cualquier lugar de la soldadura. Para propósitos de
evaluación, cuando se mida el tamaño de una indicación radiográfica, la máxima
dimensión de la indicación debe ser considerada como su longitud.
Para tuberías con un diámetro exterior mayor o igual que
2,375 pulg (60,3 mm), una inclusión de escoria debe ser considerada defecto si
existe alguna de las siguientes condiciones:
a) La longitud de una indicación ESI excede las 2 pulg
(50 mm).
b) Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones
ESI en cualquier tramo continúo de 12 pulg (300 mm) de cordón de soldadura
excede a 2 pulg (50 mm).
c) Cuando el ancho de una indicación ESI excede a 1/16
pulg (1,6 mm).
d) Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones
ISI en cualquier tramo continuo de 12 pulg (300 mm) de cordón de soldadura
excede a 1/2 pulg (13 mm).
e) Cuando el ancho de una indicación ISI excede a 1/8
pulg (3 mm).
f) Cuando más de cuatro indicaciones ISI con el máximo
ancho de 1/8 pulg (3 mm) están presentes en cualquier tramo continuo de 12 pulg
(300 mm) de cordón de soldadura.
g) Cuando las longitudes sumadas de indicaciones ESI e
ISI exceden el 8 % de la longitud soldada
5,2,2.-AWS
American Welding Society
5.2.3.-AWS D1.1
Los END se hacen utilizando los lineamientos
de la ANSI/AWS B1.0 “Guide for Non destructive Inspection of Welds”, y la
metodología debe conformar a diversas normas ASTM. El personal que hace los
ENDs debe estar calificado de acuerdo con la ASNT RP SNT-TC-1A.
5.2.4.-API 1104:
La radiografía se hace con los procedimientos
de la misma norma, los ICI surgen de ASTM
E 142 ó E 747; los procedimientos de las otras técnicas de ENDs deben
cumplir con otras normas ASTM. Los que interpretan las placas deben ser Niveles
II ó III exclusivamente (no dice de qué norma, pero se supone que es ASNT).
5.2.5.-ASME (BPVC y B31)
Los ENDs se realizan con procedimientos dados
por la Sección V del BPVC. El personal que hace los ENDs debe estar certificado
de acuerdo con ASNT.API 620/650 Ídem al ASME.
5.2.6.- DISCONTINUIDADES Y DEFECTOS DE
SOLDADURA
Método de Ensayo
- Utilización de un principio físico en un END, como ser:
RT - Radiografía (Radiographic testing)
UT - Ultrasonido (Ultrasonic testing)
MT Partículas magnetizables
(Magnetic testing)
PT Líquidos penetrantes (Penetrant liquids
testing)
VT -
Evaluación visual (Visual testing)
LT -
Ensayo de estanqueidad (Leak testing)
ET -
Corrientes parásitas (Eddy’s current testing)
AE - Emisión acústica (Acustic emission)
DESALINEACIÓN (“HIGH – LOW”)
Esta
discontinuidad se da cuando en las uniones soldadas a tope las superficies que
deberían ser paralelas se presentan desalineadas; también puede darse cuando se
sueldan dos caños que se han presentado excéntricamente, o poseen
ovalizaciones. Las normas limitan esta desalineación, normalmente en función
del espesor de las partes a soldar.
• Es frecuente que
en la raíz de la soldadura esta desalineación origine un borde sin fundir.
PENETRACIÓN EXCESIVA
(“Excesive penetration”) En una soldadura simple desde un
solo lado (típicamente soldaduras de cañerías), esta discontinuidad representa un
exceso de metal aportado en la raíz de la soldadura que da lugar a descolgaduras
de meta fundido.
SALPICADURAS (“SPATTER”)
Son los glóbulos de metal de aporte transferidos
durante la soldadura y adheridos a la superficie del metal base, o a la zona
fundida ya solidificada. Es inevitable producir cierto grado de salpicaduras,
pero deben limitarse eliminándose, aunque más no sea por estética, de la
superficie soldada. Las salpicaduras pueden ser origen de microfisuras (como los arranques de arco sobre el metal base), y simultáneamente
son un punto de inicio de la oxidación en superficies pintadas ya que tarde o
temprano estos glóbulos podrán desprenderse del metal base, llevando congo la
pintura superficial allí localiza
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